Konference CEEPC/IPM/CMSC 2022 - Sborník abstraktů

Význam tématu

16. ročník konference Central and Eastern European Proteomic Conference (CEEPC), spojený s 8. Informálním proteomickým setkáním a 10. Konferencí České společnosti pro hmotnostní spektrometrii, představil nejnovější poznatky v oblasti proteomiky, mass spectrometry, metodického vývoje i aplikací v biomedicíně. Souběžný důraz na vývoj metod i na klinické a průmyslové využití vykreslil moderní směřování analytické chemie.

Cíle a přehled konference

Konference usilovala o představení:

• nových instrumentálních přístupů (IQTOF, Orbitrap, cyklická iontová mobilita, TIMS-PASEF),
• inovací v přípravě vzorku (single-cell, top-down, middle-up, on-line enrichment),
• software a datových strategií (DI A-PASEF, Spectral Library, CycloBranch, 2DMS),
• biomedicínských aplikací (biomarkery rakoviny, kardiovaskulárních onemocnění, neurodegenerativních chorob),
• multimodálního a multi-omics přístupu ke komplexním systémům.

Použitá instrumentace

• LC-MS/MS systémy: Q Exactive HF-X, TripleQ 6500, 6520 qTOF, 7600 ZenoTOF, Impact II.
• MALDI-TOF MS pro rychlou identifikaci proteinů, lipidů i metabolitů.
• Ion mobility MS: cyclic IMS, TIMS-PASEF pro vysokorozlišovací separaci konformací.
• FT-ICR-MS pro nelipidomické a metabolomické studie s ultravysokým rozlišením.
• XFEL kombinované s nativní MS pro studium makromolekulárních struktur.

Metodika

Prezentované přístupy zahrnovaly:

• protokoly pro single-cell proteomiku s minimalizací ztrát (<10 nl) a multiplexními TMT či label-free strategiemi,
• nové workflow pro middle-up analýzu intact proteinů a mAb, včetně on-line SPE,
• dynamickou kombinaci separace hydrophilní (HILIC) a reverzní fáze (RP-LC) či kapilární elektroforézy (CZE) s MS,
• data independent acquisition (dia-PASEF) a vysoce výkonné výpočetní metody pro reálné časy retence i predikci fragmen­tů,
• kombinované proteo-genomické a proteo-metabolomické studie lidských tělních tekutin (oční tekutina, slzy, moč),
• preparativní a analytické liposomální testy pro extrakci amfipatických peptidů a lipidů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Single-cell proteomika: proteoCHIP + cellenONE® ukázal identifikaci až 2 600 proteinů na buňku a rozlišení kardiomyocytů a endotelií z organoidů.
• Top-down a 2DMS: globální mapování post-translačních modifikací a konformačních dynamik proteinu ubiquitin, lokalizace acetylací.
• Vysoce citlivé DIA-PASEF: identifikace >12 000 fosfopeptidů za hodinu z 20 μg vzorku s 80 % pokrytím i v 7min gradientu.
• Nové anti-tumor metody: biomarkery rozlišení azoospermie, klasifikace karcinomu ledviny, průkaz triacetylfusarininu C a gliotoxinu v tekutinách, proteoforma analýza proteinů HBV.
• Lipidomika: μLC-MS/MS umožnila analýzu lipidomů jediné cévní organoidní vzorky, identifikace až 351 lipidů v choler­sterolu vč. lipidových rozlišení dle řetězců a dvojné vazby.
• Membránová proteomika: kombinace glycopeptidových látek a hpTC vedla k identifikaci nových cílových integral­ních membránových proteinů a enzymů v nádorových vzorcích PPGL.

Přínosy a praktické využití metod

• Vývoj vysoce citlivých diagnostických testů pro non-inva­zivní screening (slzy, moč, cervikální hlenu) a anti-doping.
• Rychlé nasazení multiplexních imunotestů ProQuantum™ pro biomarkery z očních tekutin.
• Strategie pro přenos single-particle MS do XFEL experimentů na European XFEL a LCLS II pro strukturu virů a proteinových kom­plexů.
• Vysoce throughputové protokoly pro stanovení DOAC v přítomnosti lupusových protilátek.
• Nástroje pro vývoj léčiv cílených na p53–HDM2 interakci a screening malých molekul či peptide­ových inhibitorů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Prolínání multi-omics dat (proteomika, metabolomika, lipidomika, glykomika) s umělou inteligencí pro systé­movou interpretaci.
• Single-cell a sub-koncepční studie („spatial proteomics“) pro pochopení heterogenity nádorů a imunitních synapsí.
• Real-time MS chemická zobrazovací metoda ve spojení s MALDI-MSI a On-Surface Techno­logies pro cestu k organické mass spectrometrii in situ.
• Rozvoj nativních MS pro studium dynamiky proteino­vých komplexů a virových částic v jejich „přirozené“ konformaci.
• Integrace nových ionizačních technik (APSI, LAESI, DESI) pro analýzu biomolekul z buněčných a histologických preparátů.

Závěr

Konference CEEPC–IPM–CMSC 2022 představila řadu přelomových metod a instrumentálních inovací, jež posouvají hranice proteomiky i multi-omics aplikací. Spojení nativních přístupů, vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie, iontové mobility a moderních výpočetních metod otevírá cestu k hlubokému pochopení biologických procesů, personalizované diagnostice a novým terapeutickým strategiím.

Reference

Z důvodu rozsahu byla literatura shrnuta v průběhu textu dle autorů a dat publikace.